冲击压路机在重型压实领域有较大的潜在优势，而平衡冲击压路机在保持传统冲击压路机良好压实特性的基础上，基本克服了冲击压路机在施工中所存在的不足。三边弧平衡冲击压路机在原地基压实和补强压实施工中的压实效果通过检测数据已经证实。为了使平衡冲击压路机产品系列化、压实表面平整满足施工要求，使用和施工工艺更加方便、简单，应对五边弧平衡冲击压路机关于路基的铺层压实进行试验研究。本文以“机械设计节能基本原理”为依据，首先对三边弧、四边弧、五边弧、六边弧平衡冲击压路机对路基压实的拍击点进行对比分析研究，得到了五边弧平衡冲击压路机对路基压实具有较好压实表面的结论；其次对三边弧和五边弧平衡冲击压路机牵引性能进行对比分析，得到了五边弧平衡冲击压路机在ZL50装载机的牵引下不仅能满足其工作速度的要求，而且使装载机的牵引性能得到充分发挥的结论；为了使五边弧冲击轮最大外径（φ=2010mm）为定值时，能获得较大冲击能量，本文对五边弧冲击轮的外形曲线进行优化分析和设计，得到了每个弧曲线的曲率半径在（355m m~2121mm）范围内均匀变化，五边弧冲击轮将获得最大冲击能量。根据上述结论和设计方案，制作了5:1的五边弧平衡冲击压路机实验模型。同时还对车架结构进行了优化改进。通过试验验证了牵引力特性、路基平整度问题，说明了分析结论的正确性，同时得到五边弧平衡冲击压路机较五边弧冲击压路机有明显的发展优势，五边弧平衡冲击压路机不仅节能效果明显，而且路面平整度也明显改善，最大节能率达24%。最后应用三维软件PRO/E建模，将整机模型装配好导入仿真软件ADAMS中，仿真分析五边弧平衡冲击压路机牵引力变化特性，以及拍击点与牵引力和牵引速度之间的关系，得到了该机与ZL50装载机组合施工具有满足施工要求和良好节能效果的结论。为进一步五边弧平衡冲击压路机的研发生产以及铺层压实技术研究提供了有价值的详实参考资料。